RU2276193C1 - Способ переработки кусковых отходов твердых сплавов - Google Patents
Способ переработки кусковых отходов твердых сплавов Download PDFInfo
- Publication number
- RU2276193C1 RU2276193C1 RU2004134868A RU2004134868A RU2276193C1 RU 2276193 C1 RU2276193 C1 RU 2276193C1 RU 2004134868 A RU2004134868 A RU 2004134868A RU 2004134868 A RU2004134868 A RU 2004134868A RU 2276193 C1 RU2276193 C1 RU 2276193C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- zinc
- solid
- wastes
- alloys
- reprocessing
- Prior art date
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
Landscapes
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
Изобретение относится к металлургии вторичных цветных металлов и может быть использовано для переработки кусковых отходов твердых сплавов на основе карбида вольфрама на кобальтовой связке. Способ переработки кусковых отходов твердых сплавов на кобальтовой связке включает загрузку отходов твердого сплава в печь, взаимодействие их с цинком при нагреве, дистилляцию цинка, охлаждение продукта дистилляции и его измельчение до порошковой смеси, пригодной для производства твердых сплавов. Загрузку отходов твердого сплава и цинка в печь осуществляют в вакуумном реакторе, разделенном на две зоны: холодную, где проводят одновременно конденсацию паров цинка и деструкцию отходов твердого сплава, и горячую, где осуществляют дистилляцию цинка, пары которого поступают в холодную зону и при взаимодействии в процессе конденсации с кобальтовой связкой образуют легкоплавкие сплавы. После завершения деструкции и затвердевания их перемещают в горячую зону, где осуществляют дистилляцию цинка, пары которого вновь поступают в холодную зону конденсации и деструкции со следующей порцией отходов твердого сплава. Полученный после дистилляции продукт охлаждают и измельчают в порошок, в холодной зоне вакуумного реактора температуру поддерживают в пределах 25-300°С, а в горячей - 600-800°С, давление - 4-5 Па и продолжительность процесса в течение 40-60 минут. Способ позволит упростить технологический процесс, повысить производительность, снизить расход электроэнергии и стоимость переработки отходов твердых сплавов. 2 з.п. ф-лы, 1 табл.
Description
Изобретение относится к металлургии вторичных цветных металлов и может быть использовано для переработки кусковых отходов твердых сплавов на основе карбида вольфрама на кобальтовой связке.
Известен способ переработки отходов твердых сплавов на основе карбида вольфрама с кобальтовой связкой, включающий плавку цинка с отходами твердого сплава при 850°С в среде защитного газа, диффузию расплавленного цинка в поры сплава с образованием интерметаллических соединений с кобальтом и последующей отгонкой цинка в вакууме и его конденсацию (см. патент США №3595484, кл. 241-3, опубл. 1971 г.).
Наиболее близким к заявляемому техническому решению является способ переработки кусковых отходов твердых сплавов, включающий загрузку отходов твердых сплавов и цинка в вакуумный реактор, взаимодействие кобальтовой связки с парами цинка, дистилляцию цинка при нагреве, охлаждение продукта дистилляции и его измельчение до порошковой смеси, пригодной для производства твердых сплавов (см. патент РФ №2101375, МПК7 С 22 В 34/36, 7/00, опубл. 10.01.1998 г.).
Недостатками прототипа являются сложность технологического процесса, заключающаяся в том, что проведение плавки осуществляют попеременно в вакууме и в защитной среде азота, высокий расход энергии в операциях плавки и возгонки цинка, проведение операций плавки и дистилляции при высокой температуре 850°С, необходимость специальной операции переплавки цинка, низкая производительность процесса.
Задачей предлагаемого технического решения является упрощение технологического процесса, повышение производительности, снижение расхода электроэнергии и стоимости переработки отходов твердых сплавов.
Эта техническая задача достигается тем, что в способе переработки кусковых отходов твердых сплавов, на кобальтовой связке, включающем загрузку отходов твердых сплавов и цинка в вакуумный реактор, взаимодействие кобальтовой связки с парами цинка, дистилляцию цинка при нагреве, охлаждение продукта дистилляции и его измельчение до порошковой смеси, пригодной для производства твердых сплавов, согласно изобретению переработку отходов осуществляют в вакуумном реакторе, разделенном на две зоны: холодную - при поддержании в ней температуры в пределах 25-300°С для проведения одновременно конденсации паров цинка и деструкции отходов твердого сплава, и горячую - при поддержании температуры в пределах 600-800°С, для дистилляции цинка и поступления его паров в холодную зону для взаимодействия в процессе конденсации с кобальтовой связкой отходов твердого сплава, образования легкоплавких сплавов, которые после завершения деструкции отходов твердых сплавов и затвердевания перемещают в горячую зону, для осуществления дистилляции цинка, пары которого вновь поступают в холодную зону со следующей порцией отходов твердого сплава, а полученный после дистилляции продукт охлаждают и измельчают в порошок.
В вакуумном реакторе создают давление 4-5 Па, а процесс деструкции осуществляют в течение 40-60 минут.
Данный способ позволит упростить технологический процесс, повысить производительность, снизить расход электроэнергии и стоимость переработки отходов твердых сплавов.
При температуре ниже 600°С в горячей зоне дистилляции возгонка паров цинка происходит очень медленно, что приводит к снижению производительности процесса, а при повышении температуры до 800°С интенсивность возгонки цинка резко возрастает, т.к. давление пара достигает порядка 20 атм, благодаря чему, остаточное содержание цинка снижается до 0,03%, что удовлетворяет требованиям производства твердых сплавов. Повышение температуры выше 800°С не эффективно, т.к. не приводит к улучшению результатов, а увеличивает расход электроэнергии.
Вакуум 4-5 Па обеспечивает защитную среду от окисления и требуемую степень отгонки цинка. Снижение или повышение вакуума нецелесообразно, т.к. сопряжено с увеличением расхода электроэнергии и продолжительности процесса.
Температура холодной зоны деструкции твердого сплава, вследствие теплопередачи от горячей зоны, снижается до 300°С, при которой начинается процесс конденсации паров цинка на твердом сплаве, а в области нижней поверхности реактора, охлаждаемой проточной водой температура понижается до 25°С, пары цинка под избыточным давлением устремляются к наиболее холодным участкам твердого сплава, конденсируются в его порах, образуя с кобальтом легкоплавкий сплав, затвердевание которого сопровождается деструкцией перерабатываемого твердого сплава.
Процесс деструкции продолжительностью менее 40 минут протекает не полностью, а более 60 минут - не приводит к повышению степени разложения отходов твердого сплава, а снижает производительность.
Сущность способа поясняется таблицей, в которой приведены сравнительные данные деструкции твердого сплава парами цинка (заявляемый способ) и в расплаве цинка (прототип).
Пример конкретного осуществления способа. Отходы твердого сплава, например марки ВК-20 состава, %: W - 74; Со - 19,8; Собщ. - 5,53; Ссв - 0,15; Fe - 0,03; толщиной 4,5 мм и массой 53 г на графитовой лодочке помещали в холодную зону (25°С) реактора, а в горячею зону (800°С) в такой же лодочке продукт обработки твердого сплава в холодной зоне от предыдущей операции, содержащий карбид вольфрама и сплав цинка с кобальтом. В реакторе создавали вакуум 4 Па и помещали в печь его горячую зону, нагревали и выдерживали при 800°С в течение 40 минут, при этом цинк из его сплава с кобальтом в процессе дистилляции отгоняли в виде пара, который поступал в холодную не обогреваемую зону, где пары цинка, проникая в поры твердого сплава, конденсировались и цинк образовывал с кобальтом легкоплавкий сплав, затвердевание которого приводило к разрушению кобальтовой связки и полной деструкции твердого сплава. Процессы дистилляции цинка в горячей зоне и деструкции твердого сплава в холодной зоне протекали одновременно. Реактор охлаждали вне печи. Продукт дистилляции измельчали, затем не прореагировавшие куски твердого сплава отделяли на сите от порошка и определяли степень разложения твердого сплава как отношение массы полученного порошка к массе исходной навески сплава. Для сравнения провели опыт деструкции по прототипу, результаты которого приведены в таблице, из которой видно, что степень деструкции твердого сплава парами цинка превышает деструкцию расплавом цинка в 4 раза.
Использование предлагаемого способа переработки кусковых отходов тяжелых сплавов по сравнению с прототипом позволит упростить технологический процесс, повысить производительность, снизить расход электроэнергии и стоимость переработки отходов тяжелых сплавов.
Таблица | |||||
Вид деструкции ТС | Темпера-тура, °С. | Продолжи-тельность деструк-ции, мин. | Масса куска твер-дого, сплава в загруз-ке, ВК-20, г. | Масса разложив-шегося ТС г. | Степень разложения % |
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
Деструкция парами цинка (заявляемый способ) | 25 | 40 | 53 | 52 | 98 |
Деструкция в расплаве цинка (прототип) | 800 | 40 | 53 | 13 | 24.5 |
Claims (3)
1. Способ переработки кусковых отходов твердых сплавов на кобальтовой связке, включающий загрузку отходов твердого сплава и цинка в вакуумный реактор, взаимодействие кобальтовой связки с парами цинка, дистилляцию цинка при нагреве, охлаждение продукта дистилляции и его измельчение до порошковой смеси, пригодной для производства твердых сплавов, отличающийся тем, что переработку отходов осуществляют в вакуумном реакторе, разделенном на две зоны: холодную - при поддержании в ней температуры в пределах 25-300°С для проведения одновременно конденсации паров цинка и деструкции отходов твердого сплава, и горячую - при поддержании температуры в пределах 600-800°С для дистилляции цинка и поступления его паров в холодную зону для взаимодействия в процессе конденсации с кобальтовой связкой твердого сплава, образования легкоплавких сплавов, которые после завершения деструкции отходов твердых сплавов и затвердевания перемещают в горячую зону для осуществления дистилляции цинка, пары которого вновь поступают в холодную зону со следующей порцией отходов твердого сплава, а полученный после дистилляции продукт охлаждают и измельчают в порошок.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в вакуумном реакторе создают давление 4-5 Па.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что процесс деструкции осуществляют в течение 40-60 мин.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2004134868A RU2276193C1 (ru) | 2004-11-29 | 2004-11-29 | Способ переработки кусковых отходов твердых сплавов |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2004134868A RU2276193C1 (ru) | 2004-11-29 | 2004-11-29 | Способ переработки кусковых отходов твердых сплавов |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2276193C1 true RU2276193C1 (ru) | 2006-05-10 |
RU2004134868A RU2004134868A (ru) | 2006-05-10 |
Family
ID=36656826
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2004134868A RU2276193C1 (ru) | 2004-11-29 | 2004-11-29 | Способ переработки кусковых отходов твердых сплавов |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2276193C1 (ru) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2581690C1 (ru) * | 2014-12-10 | 2016-04-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Северо-Кавказский горно-металлургический институт (государственный технологический университет) | Реактор деструкции отходов твердых сплавов газообразным цинком |
RU2643291C1 (ru) * | 2017-04-12 | 2018-01-31 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Северо-Кавказский горно-металлургический институт (государственный технологический университет) (СКГМИ (ГТУ) | Способ переработки кусковых отходов твердых сплавов |
RU2685923C1 (ru) * | 2018-07-03 | 2019-04-23 | Общество с ограниченной ответственностью "Сплав" | Реактор переработки отходов твердых сплавов |
-
2004
- 2004-11-29 RU RU2004134868A patent/RU2276193C1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2581690C1 (ru) * | 2014-12-10 | 2016-04-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Северо-Кавказский горно-металлургический институт (государственный технологический университет) | Реактор деструкции отходов твердых сплавов газообразным цинком |
RU2643291C1 (ru) * | 2017-04-12 | 2018-01-31 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Северо-Кавказский горно-металлургический институт (государственный технологический университет) (СКГМИ (ГТУ) | Способ переработки кусковых отходов твердых сплавов |
RU2685923C1 (ru) * | 2018-07-03 | 2019-04-23 | Общество с ограниченной ответственностью "Сплав" | Реактор переработки отходов твердых сплавов |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2004134868A (ru) | 2006-05-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Muroga et al. | NIFS program for large ingot production of a V–Cr–Ti alloy | |
JPS63205191A (ja) | フア−ニスダストの回収方法 | |
EP1335032B1 (en) | Vacuum distillation method and apparatus for enhanced purification of high-purity metals like indium | |
RU2276193C1 (ru) | Способ переработки кусковых отходов твердых сплавов | |
KR20120074167A (ko) | 동 제련 슬래그로부터의 유가금속 회수 방법 | |
Wang et al. | Evolution of carbides in H13 steel in heat treatment process | |
CN110257675A (zh) | 一种高强度压铸铝合金及其制备方法 | |
US5090999A (en) | Process for the removal of non-ferrous metals from solid ferrous scrap | |
US2025740A (en) | Production of metallic magnesium | |
CN106591688A (zh) | 一种用石煤提钒富钒液制备钒氮合金的方法 | |
CN111893277B (zh) | 一种中熵高速钢组织中获得弥散碳化物的制造方法 | |
RU2643291C1 (ru) | Способ переработки кусковых отходов твердых сплавов | |
US2860965A (en) | Process for producing pure manganese | |
US2448243A (en) | Process of producing magnesium powder by cold rolling and grinding | |
RU2490347C1 (ru) | Способ получения чистого ниобия | |
CN102041391A (zh) | 一种从含金属铝物料中分离提取纯铝的方法 | |
US1943601A (en) | Production of metallic magnesium | |
CN1057076C (zh) | 升华法精制苯绕蒽酮工艺 | |
JPH05271799A (ja) | 電気炉ダストの有価金属回収方法およびその装置 | |
CN107868878A (zh) | 一种本质耐磨钛合金及其制造方法 | |
US4131453A (en) | Pyrometallurgical brass production | |
US152399A (en) | Improvement in the processes of extracting metal from ore | |
RU2408739C1 (ru) | Способ переработки шламов гальванических производств | |
CN116145033B (zh) | 一种超高韧性低温压力容器钢板及制备方法 | |
RU2797102C1 (ru) | Способ переработки бедных тантал-ниобиевых концентратов |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
TK4A | Correction to the publication in the bulletin (patent) |
Free format text: AMENDMENT TO CHAPTER -FG4A- IN JOURNAL: 13-2006 FOR TAG: (73) |
|
QB4A | Licence on use of patent |
Free format text: LICENCE Effective date: 20110810 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20181130 |